如何將數(shù)學教學運用到信息化應用中

　　數(shù)學教學對現(xiàn)在信息化應用有什么好處呢，通過什么方式能讓兩者想結合呢?本文是一篇數(shù)學論文。應用數(shù)學促進信息化應用的主要領域集中在網(wǎng)絡技術、模式識別與圖像處理、身份認證與數(shù)據(jù)加密等方面，這對于我國信息化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關重要，并且能為我國信息化發(fā)展戰(zhàn)略目標的早日實現(xiàn)提供技術支持，同時還能促進應用數(shù)學本身的迅速發(fā)展，從而實現(xiàn)二者的共同進步。

　　摘要：在現(xiàn)階段網(wǎng)絡應用領域中，隨著網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量不斷加大、應用日趨復雜以及結構逐漸龐大，這些都對數(shù)據(jù)的安全提出更加嚴格的要求。面對當今信息化的不斷發(fā)展，研究人員如何有效應用數(shù)學對信息化發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題進行解決，促進我國信息化向著更高水平發(fā)展顯得尤為重要。

　　關鍵詞：數(shù)學教學,教學管理,數(shù)學論文

　　1 應用數(shù)學和信息化概述

　　應用數(shù)學是指將目的明確的數(shù)學方法、數(shù)學理論進行實際應用的統(tǒng)稱。在當前科學領域中，應用數(shù)學具有十分重要的地位，其包含的主要內(nèi)容有微分方程、復變分析、數(shù)值方法等多條數(shù)學分支。此外應用數(shù)學的內(nèi)容還包括對科學領域中出現(xiàn)的各種數(shù)學問題進行研究。

　　信息化主要指的是發(fā)展、培育以計算機為主要智能工具的新生產(chǎn)力，并將這種新生產(chǎn)力應用于社會、造福人類的歷史過程。"智能化工具"主要指的是現(xiàn)代化的信息工具，其一般具有信息傳遞、處理、分析以及利用等功能[1].而將應用數(shù)學合理應用到信息化產(chǎn)業(yè)，即通過數(shù)學研究的角度將信息化領域中的問題有效解決，從而提升問題分析與解決的科學性與可能性。

　　2 應用數(shù)學促進信息化應用的主要領域

　　網(wǎng)絡科技領域 現(xiàn)代化網(wǎng)絡科技與信息化的發(fā)展使當前我國網(wǎng)絡規(guī)模逐漸擴大，并且網(wǎng)絡結構的復雜程度也越來越高，要想實現(xiàn)信息化的高速發(fā)展，必須要借助先進的網(wǎng)絡科技。在網(wǎng)絡信息流量不斷增多、傳輸介質變得更加繁雜的今天，人們在高效節(jié)能、效用最大化的情況下，只有借助應用數(shù)學的相關理論構建出新的問題結構模型，從而為問題的解決提供更加科學的思路與方法[2].如果新增一種無線傳感器網(wǎng)絡，則必須有效解決拓撲算法方面的問題，即通過各個網(wǎng)絡節(jié)點的位置信息與能量信息從整體上優(yōu)化拓撲結構。

　　數(shù)學論文：《數(shù)學進展》核心期刊投稿征稿信息，雜志是由中國數(shù)學會和北京大學數(shù)學科學學院主辦的一個綜合性數(shù)學刊物。1955年創(chuàng)刊，第一任主編是華羅庚教授。江澤涵，柯召，段學復，陳建功，許寶騄，關肇直，蘇步青等許多老一輩數(shù)學家都曾做過這一雜志的編委，為辦好這一雜志做出了重要貢獻。

　　在當前及未來網(wǎng)絡科技領域中，應用數(shù)學的最關鍵的目標就是利用合理假設，在傳遞信息的過程中分析、判斷信息，并借助相關的幾何原理為網(wǎng)絡科技領域中產(chǎn)生的數(shù)學問題提供解決思路，從而及時解決網(wǎng)絡的傳輸速度、方式等問題。

　　模式識別與圖像處理 模式識別主要是通過計算技術對事件的整個過程進行分類與鑒別，此處的"事件"可以是圖像、聲音、文字等具體的物象，也可以是程度、狀態(tài)等抽象的信息。隨著信息化的不斷發(fā)展與網(wǎng)絡技術的日新月異，帶來信息量的巨大增長，因此如何將這些龐大的信息量轉換為可識別的有用信息，成為當前模式識別與圖像處理的重要應用內(nèi)容。識別模式的主要方法包括句法模式、統(tǒng)計、結構等，其使用的方法都是通過數(shù)學途徑將可識別的數(shù)學對象抽象化、特征化、數(shù)字化，然后通過函數(shù)鑒別的方式將其分類歸納。就現(xiàn)階段模式識別應用狀況而言，其主要的應用領域有工業(yè)產(chǎn)品檢測、指紋識別、航空圖片解釋以及字符識別等方面。

　　模式識別過程中最大的問題就是信息的利用與處理，因模式識別的客觀對象均為非數(shù)字化的信息，一旦在處理時出現(xiàn)差錯，未能將這些對象轉化為計算機系統(tǒng)可識別的符號或數(shù)值，那么就會對信息處理的速度與價值產(chǎn)生一定影響。在模式識別領域中，應用數(shù)學的作用是建立在統(tǒng)計分析非數(shù)字化信息的基礎上，最終的目的是開發(fā)出具有高匹配率的鑒別函數(shù)。

　　身份認證與數(shù)據(jù)加密 數(shù)據(jù)加密主要指的是對原本的可直接閱讀文件設定特定的計算機程序及算法處理后，使這類明文文件成為不能直接讀出的代碼，而且只有在將計算機程序認可的秘鑰輸入之后，原來的文件中內(nèi)容才能被顯示。數(shù)據(jù)加密可以有效保護原文件內(nèi)容，使數(shù)據(jù)能夠得到更加安全的保存，使其不可輕易被閱讀或竊取。通過數(shù)據(jù)加密能夠有效保護重要的數(shù)據(jù)信息，從而使人們在網(wǎng)絡上可以安全對話而不用擔心被竊聽。

　　特別在金融交易數(shù)據(jù)保護方面，更加需要借助身份認證與數(shù)據(jù)加密來進行數(shù)據(jù)的保護。當前，數(shù)據(jù)加密的應用領域主要有數(shù)字認證、數(shù)字證書、VPN 等。隨著網(wǎng)絡交易與電子商務的不斷發(fā)展，使得數(shù)據(jù)安全問題成為當前網(wǎng)絡商務中的一項重要內(nèi)容。支付信息、賬戶信息等都需要通過不同的安全加密技術進行保護，如一次性口令、數(shù)字簽名、秘鑰等。

　　身份驗證與數(shù)據(jù)加密主要是用于解決信息使用的安全性問題與網(wǎng)絡系統(tǒng)中身份識別等問題，而通過應用數(shù)學則能夠為數(shù)據(jù)加密提供算法函數(shù)，同時還會隨著信息化的不斷進步而變革創(chuàng)新。

　　3 應用數(shù)學促進信息化應用的效果分析

　　全面擴大信息化應用層面，進一步優(yōu)化當前應用領域隨著信息化應用的廣度逐漸擴大，我國很多行業(yè)都建立起信息化網(wǎng)絡系統(tǒng)，并且隨著信息使用量的不斷增加，現(xiàn)階段的網(wǎng)絡規(guī)模也相應擴大。在此基礎上通過應用數(shù)學的充分利用，能夠實現(xiàn)各信息化應用領域與信息系統(tǒng)的產(chǎn)生效率。而在延伸信息化廣度方面，則可以通過優(yōu)化拓撲結果與數(shù)據(jù)加密算法，在利用數(shù)據(jù)壓縮技術、數(shù)據(jù)加密技術、網(wǎng)絡負載平衡技術以及數(shù)據(jù)傳輸技術的基礎上，盡可能滿足用戶量與數(shù)據(jù)量不斷增長的需求。

　　通過數(shù)學方法的應用，如控制理論、運籌學、數(shù)理統(tǒng)計等，能夠使信息化逐步過渡到圖形與語音識別、電子政務互聯(lián)、智慧城市、遠程醫(yī)療等更為復雜的領域，從而實現(xiàn)信息化應用的深度擴展。

　　信息化的高速發(fā)展促進應用數(shù)學的進步 應用數(shù)學在促進信息化發(fā)展的同時，也使得應用數(shù)學本身獲得長足的發(fā)展與進步。一方面，在信息化高速發(fā)展的過程中必然會出現(xiàn)新的問題，而通過應用數(shù)學則能夠及時研究這些問題，從而提供數(shù)學化的解決方案，推動數(shù)學學科的發(fā)展。如數(shù)據(jù)加密算法主要有公開秘鑰密碼體制、IDEA 算法與 DES 算法，近些年來也出現(xiàn)了很多全新的加密算法，而較為著名的一種算法就是在 1998 年公布的多步加密算法。

　　未來數(shù)據(jù)加密的發(fā)展方向將主要集中在以下幾點：首先是完善原有的非對稱秘鑰加密算法;其次是將非對稱加密算法與對稱加密算法有機結合，使二者應用實現(xiàn)優(yōu)勢互補的目的;最后是在筆記本電腦、智能手機、數(shù)碼相機等產(chǎn)品的廣泛應用過程中，如何運用加密技術對產(chǎn)品中的隱私信息進行保存，將成為未來加密技術研究的焦點。

　　另一方面，在信息化高速發(fā)展與進步的過程中，信息技術也為應用數(shù)學的發(fā)展提供全新的平臺與途徑，同時推動數(shù)學思維模式及數(shù)學研究方法的創(chuàng)新。如云計算的迅速發(fā)展使得巨量的數(shù)據(jù)計算可以實現(xiàn)多計算機分布計算，而新的應用數(shù)學模型也能在此基礎上以更高的效率與更快的速度得到論證，最終推動應用數(shù)學的發(fā)展與繁榮。

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